Lista de Exercícios 06 - Páginas Pessoais

Lista de Exercícios 06 – Cálculo Estequiométrico
1) Faça os cálculos abaixo:
(a) Qual é a massa em gramas de um átomo de ferro?
(b) Qual é a massa em gramas de 1,0 mol de átomos de Fe?
(c) Quantos mols de átomos de Fe estão presentes em 0,150 g?
(d) Quantos átomos de ferro estão presentes em 0,150 g?
2) Quantos mols estão presentes em cada item?
(a) 52,0 g de Cr
(b) 44,0 g de CO2
(c) 1,0 g CH4 (d) 122 g de C6H12O6
3) Uma amostra de éter etílico, C2H6O, consiste em 0,724 mol de moléculas de C2H6O. Quantos
mols de (a) átomos de C, (b) átomos de H e (c) átomos de O estão presentes?
4) A análise elementar do clorato de potássio indica que é 31,90% K, 28,93% Cℓ e 39,17% O em
massa. Qual é a fórmula empírica do clorato de potássio?
5) O composto para-diclorobenzeno é usado em conservantes. Sua análise elementar é 49,02% C,
2,74% H e 48,24% Cℓ em massa, e tem uma massa molecular de 147,0 g/mol. Qual é sua (a)
fórmula empírica e (b) sua fórmula molecular?
6) Na fermentação anaeróbica de um cereal, a bactéria Saccharomyces cerevisiae fermenta a
glicose das plantas para formar o etanol através da seguinte reação:
C6H12O6  C2H5OH + CO2
(a) Faça o balanceamento da reação.
(b) Quantos mols de etanol serão produzidos se 2,25 mol de glicose forem fermentados pelas
bactérias?
(c) Quantos quilogramas de etanol serão produzidos se 360 g de glicose forem fermentados pelas
bactérias?
7) Para a reação abaixo calcule:
FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2
(a) Qual a massa de FeS2 e oxigênio necessária para formar 45,36 g de Fe2O3?
(b) Qual a massa de dióxido de enxofre formada?
8) Se 10 g de C7H16 reagem completamente com O2 suficiente para uma combustão completa.
C7H16 + O2  CO2 + H2O
(a) Faça o balanceamento da reação.
(b) Quantos gramas de CO2 serão obtidos como produto?
(c) Quantos gramas de H2O serão obtidos como produto?
(d) Quantos gramas de O2 serão necessários para oxidar completamente o C7H16?
(e) Sabendo que o ar contém 21% em massa de O2. Quantos gramas de ar serão necessários para
realizar uma combustão completa?
9) A remoção de CO2 de uma espaçonave tripulada tem sido feita por absorção com hidróxido de
lítio, de acordo com seguinte reação.
LiOH + CO2  Li2CO3 + H2O
Se 1,00 kg de CO2 for liberado por dia por uma pessoa, quantos quilogramas de LiOH serão
necessários por pessoa por dia?
10) O resíduo ácido no papel oriundo do processo de fabricação a partir de polpa de madeira
provoca o seu envelhecimento e deterioração. Para neutralizar o papel, um tratamento a vapor
deve utilizar um composto que seja volátil o suficiente para penetrar na estrutura fibrosa do papel
em uma massa de livros, mas que possa ser manipulado quimicamente de modo a formar um
composto básico suave e essencialmente não volátil. George Kelly e John Williams conseguiram
este objetivo com sucesso em 1976, projetando um processo de desacidificação da massa usando
dietila de zinco gasosa (DEZ).
À temperatura ambiente, a DEZ, é um líquido incolor e ferve a 117°C. Quando ela se
combina com o oxigênio ocorre uma reação altamente exotérmica:
(C2H5)2Zn + O2  ZnO + CO2 + H2O
Como a DEZ líquida sofre ignição espontânea quando exposta ao ar, a primeira
consideração a ser feita é usá-la na ausência de ar. No caso de incêndio causado pela DEZ a massa
a ser neutralizada será destruída.
(a) A equação mostrada está balanceada? Se não estiver, balanceie. (b) Quantos kg de DEZ devem
reagir para formar 1,5 kg de ZnO?
11) Em instalações de solda oxiacetilênica, o acetileno C2H2, é obtido pela reação entre a água e o
carbeto de cálcio (CaC2).
CaC2 + H2O  Ca(OH)2 + C2H2
Deseja-se preparar 100,0 g de acetileno, (a) quantos gramas de CaC2 e (b) de água são necessários.
12) O método mais econômico de tratamento de efluentes de esgotos é a digestão por bactéria.
Como uma etapa intermediária na conversão de nitrogênio em nitrato, já se relatou que células da
bactéria Nitrosomonas metabolizam compostos de amônia no interior do tecido celular, e então o
nitrito é expelido como um subproduto, conforme a seguinte reação global:
5 CO2 + 55 NH4+ + 76 O2  C5H7O2N (tecido) + 54 NO2- + 52 H2O + 109 H+
Se 20000 g de efluentes que contêm 5% em peso de íons amônia escoarem através de um tanque
séptico inoculado com a bactéria, quantos quilogramas de tecido celular serão produzidos
considerando que 95% do NH4+ sejam consumidos?
13) Suponha que para a combustão do heptano (C7H16) temos uma alimentação de 10 g de
heptano e uma saída de 14,4 g de dióxido de carbono (CO2). Qual o rendimento da comsbustão?
C7H16 + O2  CO2 + H2O
14) A queima de calcário, CaCO3  CaO + CO2, ocorre num certo forno industrial com apenas 70%
de rendimento. Qual é a composição (% massa) do sólido retirado do forno?
Gabarito
1) 9,27 x 10-23 g; (b) 56 g; (c) 2,69 x 10-3 mol; (d) 1,62 x 1021 átomos
2) (a) 1,0 mol; (b) 1,0 mol; (c) 6,24 x 10-2 mol; (d) 0,677 mol
3) (a) 1,45 mol C; (b) 4,34 mol H; (c) 0,724 mol O
4) KCℓO3
5) (a) C3H2Cℓ; (b) C6H4Cℓ2
6) (a) C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2; (b) 4,5 mol; (c) 184 g
7) (a) 68,04 g e 49,90 g; (b) 72,57 g
8) (a) C7H16 + 11 O2  7 CO2 + 8 H2O; (b) 30,8 g CO2; (c) 14,4 g H2O; (d) 35,2 g O2; (e) 167,62 g ar.
9) 1,09 kg LiOH
10) (a) (C2H5)2Zn + 7O2  ZnO + 4CO2 + 5H2O; (b) 2,28 kg DEZ
11) (a) 246,2 g CaC2; (b) 138,4 g H2O
12) 108,43 g C5H7O2N.
13) 46,75%
14) 43,35% CaCO3 e 56,65% CaO